長(zhǎng)嶺凹陷黑帝廟油層巖性油藏勘探實(shí)踐

王宏偉

（中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000）

引 言

松遼盆地長(zhǎng)嶺凹陷勘探工作始于20世紀(jì)50年代，已相繼發(fā)現(xiàn)黑帝廟、葡萄花、高臺(tái)子和扶余油層，展現(xiàn)了多層系含油的特點(diǎn)，根據(jù)“三角洲前緣相帶控油成藏理論”在乾安-大情字井地區(qū)高臺(tái)子油層發(fā)現(xiàn)了億噸級(jí)油田[1-3]。然而，由于受地質(zhì)條件復(fù)雜性以及認(rèn)識(shí)的局限性影響，黑帝廟油層長(zhǎng)期以來(lái)都作為兼探層系，缺乏油氣成藏與分布的系統(tǒng)研究。為此，根據(jù)“滿凹含油”理論，分析嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂組及嫩四段Ⅵ砂組黑帝廟油層巖性油藏形成條件，明確有利分布范圍，指導(dǎo)油氣勘探。

1 巖性油藏形成條件

1.1 “富油凹陷”優(yōu)質(zhì)烴源巖提供豐富資源基礎(chǔ)

長(zhǎng)嶺凹陷是松遼盆地重要生烴凹陷之一，中淺層發(fā)育青山口組和嫩江組2套烴源巖，其持續(xù)深水—半深水湖相區(qū)烴源巖累計(jì)厚度為600～800m，有機(jī)碳含量為1.06%～2.68%，總烴含量為 363～1675μ g/g，氯仿瀝青“A”為 0.14%～0.88%，熱解 S1+S2含量為 3.64～13.54mg/g，生油母質(zhì)以Ⅰ類腐泥型為主。據(jù)盆地模擬計(jì)算，松遼盆地中淺層總生油量為347×108t[4-6]，為長(zhǎng)嶺凹陷油氣成藏提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2 繼承性發(fā)育的大型古凹陷提供有利構(gòu)造背景

“滿凹含油”理論指出，在富油凹陷中，二級(jí)構(gòu)造帶含油多為復(fù)式油氣聚集帶，而二級(jí)構(gòu)造帶的圍斜部位、凹陷的斜坡區(qū)易形成巖性油氣藏[7-11]。

長(zhǎng)嶺凹陷是松遼盆地南部中央坳陷區(qū)的二級(jí)構(gòu)造單元，勘探面積為6700km2。其凹陷形成于晚海西期的基巖古隆起，演化于早白堊世坳陷沉降期，定型于晚第三系構(gòu)造反轉(zhuǎn)期，為繼承性發(fā)育的大型古凹陷。凹陷整體表現(xiàn)為東、西高，中間低，南陡北緩的向斜構(gòu)造形態(tài)，由南向北發(fā)育黑帝廟次凹—大情字井低凸起—乾安次凹—新立背斜構(gòu)造南翼—塔虎城單斜。寬緩的凹陷斜坡區(qū)為巖性油藏的形成提供了有利的構(gòu)造背景。

1.3 湖退進(jìn)積三角洲前緣砂體提供優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集空間

松遼盆地南部黑帝廟油層砂體發(fā)育受控于北東向物源體系，砂體主要發(fā)育于嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂組及嫩四段Ⅵ砂組。勘探實(shí)踐表明，三角洲前緣薄層水下分流河道、席狀砂砂體儲(chǔ)層物性好，砂地比低，易于形成有利的巖性圈閉。嫩三段Ⅲ、Ⅱ砂組薄層砂體主要分布在塔虎城地區(qū)，嫩三段Ⅰ砂組薄層砂體主要分布在乾安地區(qū)，而嫩四段Ⅵ砂組薄層砂體主要分布在大情字井地區(qū)（圖1、2），其儲(chǔ)層厚度為3～5m，砂體埋深為1000～1550m，各個(gè)砂組由北向南逐漸進(jìn)積特征控制著巖性油藏的分布。

圖2 嫩四段Ⅵ砂組砂巖展布

1.4 垂直或斜交砂體的斷裂為油氣聚集提供有利遮擋條件

長(zhǎng)嶺凹陷構(gòu)造背景以凹陷和斜坡帶為主，在斜坡帶上的斷層對(duì)油氣富集起決定性作用[12]。松遼盆地青山口組—嫩江組沉積時(shí)期發(fā)育的一系列正斷層，基本呈北北西—南南東展布，其走向與黑帝廟油層北北東—南南西方向展布砂體垂直或斜交。這些斷層一方面可以作為重要的油氣運(yùn)移通道，另一方面成為油氣圈閉的側(cè)向封擋，為油氣聚集成藏提供有利的疏導(dǎo)、遮擋條件。

“富油凹陷”優(yōu)質(zhì)烴源巖、繼承性發(fā)育的大型古凹陷、湖退進(jìn)積三角洲前緣砂體、有利的斷裂疏導(dǎo)體系與區(qū)域蓋層匹配，形成黑帝廟油層“下生上儲(chǔ)”的含油氣組合（圖 3）。結(jié)合單井上各砂組的油層分布，提出長(zhǎng)嶺凹陷黑帝廟油層存在北部塔虎城地區(qū)（Ⅲ砂組）砂巖上傾尖滅巖性油藏帶，中部乾安地區(qū)（嫩三段Ⅰ砂組）斷層-巖性油藏帶，南部大情字井地區(qū)（嫩四段Ⅵ砂組）斷層-巖性、巖性油藏帶（圖3）。

圖3 長(zhǎng)嶺凹陷黑帝廟油層油藏模式

2 巖性油藏勘探實(shí)踐

在明確長(zhǎng)嶺凹陷存在3個(gè)巖性油藏帶認(rèn)識(shí)的指導(dǎo)下，通過(guò)三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，揭示塔虎城地區(qū)大面積連片巖性油藏勘探前景，利用低阻油層識(shí)別技術(shù)在乾安、大情字井老油田之上發(fā)現(xiàn)新的油藏，以水平井+體積壓裂等先進(jìn)技術(shù)突破薄層產(chǎn)能關(guān)，落實(shí)有利含油面積800km2，地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模超過(guò)1×108t。

2.1 三維地震精細(xì)砂體刻畫(huà)，揭示塔虎城地區(qū)連片含油

塔虎城地區(qū)為一西傾單斜，勘探面積300km2，完鉆探井20口，僅2口試油井獲工業(yè)油流，一直認(rèn)為是成藏條件不理想?yún)^(qū)域。通過(guò)巖性油藏條件分析，明確該區(qū)為砂巖上傾尖滅巖性油藏，具備較好的勘探潛力，如何有效地預(yù)測(cè)儲(chǔ)層是尋找?guī)r性油藏的關(guān)鍵。

塔虎城地震工區(qū)的疊后地震資料分辨率低，而疊前地震數(shù)據(jù)的AVO分析技術(shù)能彌補(bǔ)分辨率低的不足。利用AVO技術(shù)對(duì)嫩三段Ⅲ砂組提取的屬性圖與完鉆的探井砂巖厚度、沉積微相特征結(jié)合，共識(shí)別出5條河道砂體發(fā)育帶，河道厚度為4～8m，寬度為500～800m，5條河道有效圈閉面積為150km2（圖,4a）。針對(duì)巖性圈閉部署的T15井于Ⅲ砂組取心，見(jiàn)5m連續(xù)的油浸、油斑顯示，試油獲日產(chǎn)近10m3的工業(yè)油流，之后完鉆T16、T25井試油均獲工業(yè)油流。三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)揭示塔虎城地區(qū)巖性油藏連片含油。

圖4 長(zhǎng)嶺凹陷黑帝廟油層巖性油藏分布

2.2 低阻油層識(shí)別，展現(xiàn)乾安—大情字井“油田之上找油田”勘探潛力

本世紀(jì)初根據(jù)“三角洲前緣相帶控油成藏理論”在乾安—大情字井地區(qū)高臺(tái)子油層發(fā)現(xiàn)了億噸級(jí)油田，但其上部黑帝廟油層一直沒(méi)有突破。對(duì)引起油層電阻率降低的微觀因素（地層水礦化度、微觀空隙束縛水含量、所含黏土的附加導(dǎo)電等）分析認(rèn)為，黑帝廟油層主要為低阻油藏。宏觀上以常規(guī)測(cè)井資料為基礎(chǔ)，以地化、氣測(cè)等錄井資料為補(bǔ)充，以地區(qū)油氣成藏和分布規(guī)律為支撐[13-14]，選取C43井老井試油，該井深側(cè)向電阻率為7.5Ω·m，聲波時(shí)差為325μ m/s，試油獲得4.8t/d的工業(yè)油流，之后Q174-2、H63 2口老井相繼獲得工業(yè)油流。這3口老井試油的成功拉開(kāi)了黑帝廟油層低阻油藏勘探的序幕，展現(xiàn)“油田之上找油田”巨大勘探潛力。

2.3 水平井+體積壓裂技術(shù)，開(kāi)辟薄層油藏動(dòng)用的良好前景

黑帝廟油層目前勘探的領(lǐng)域多屬于薄層油藏，油層厚度為2～4m，而水平井+體積壓裂改造技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層改造發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前實(shí)施4口水平探井都取得了非常好的效果，其中H185井試油獲超200t/d高產(chǎn)油流，為大面積薄層巖性油藏規(guī)模開(kāi)發(fā)提供有效的技術(shù)保障。

H185井是大情字井地區(qū)1口水平井，鉆探目的層是嫩四段Ⅵ砂組，油層厚度為2～4m。該井完鉆井深為2297m，實(shí)鉆水平段685.5m，錄井油斑、油跡顯示668.5m，測(cè)井解釋油層為503.2m，差油層為146.2m，油層鉆遇率為94.7%，薄層水平井鉆探獲得較好效果。儲(chǔ)層改造由單一裂縫向體積壓裂思路轉(zhuǎn)變，通過(guò)優(yōu)化體積壓裂設(shè)計(jì)，選用12段36簇快鉆橋塞體積壓裂方式，該井加砂總量為620m3，總液量為3600m3，排量為4.5～5.0m3/min，四維影像壓裂裂縫監(jiān)測(cè)縫高為40～50m，縫寬為150～180m，達(dá)到了體積改造效果，壓后快速返排自噴日產(chǎn)油159t/d，水力泵抽汲日產(chǎn)油為220t/d，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能突破。水平井平均產(chǎn)量是直井的6～10倍（表1），打開(kāi)乾安、大情字井地區(qū)勘探局面。落實(shí)有利含油面積共650km2（圖4b、c），并于2012～2013年在大情字井地區(qū)提交三級(jí)儲(chǔ)量XX萬(wàn)噸。

表1 黑帝廟油層水平井、直井產(chǎn)量對(duì)比

3 結(jié) 論

（1）首次提出長(zhǎng)嶺凹陷黑帝廟油層存在塔虎城地區(qū)砂巖上傾尖滅巖性油藏帶，乾安地區(qū)斷層-巖性油藏帶，大情字井地區(qū)斷層-巖性油藏、巖性油藏帶。

（2）通過(guò)三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，揭示塔虎城地區(qū)大面積連片巖性油藏勘探前景；利用低阻油層識(shí)別技術(shù)在乾安、大情字井老油田之上發(fā)現(xiàn)新的油藏，以水平井+體積壓裂等先進(jìn)技術(shù)突破薄層產(chǎn)能關(guān)，落實(shí)有利含油面積800km2，地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模超過(guò)1×108t。

[1]梁春秀，王永春，康偉力，等.現(xiàn)代勘探新技術(shù)在隱蔽油氣藏勘探中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油勘探，2003，8（3）：50-57.

[2]高瑞褀，蔡希源.松遼盆地油氣田形成條件與分布規(guī)律［M］. 北京：石油工業(yè)出版社，1997，225-244.

[3]鄒才能，薛叔浩，趙文智，等.松遼盆地南部白堊系泉頭組—嫩江組沉積層序特征與地層-巖性油氣藏形成條件[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2004，31（2）：16-19.

[4]唐振興，白連德，桂盼，等.松遼盆地南部扶新隆起老油區(qū)勘探實(shí)踐[J].中國(guó)石油勘探，2009，14(4)：17-20.

[5]唐振興，苗洪波，李愛(ài)民，等.松遼盆地南部嫩江組一泉四段油氣運(yùn)移特征[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2007，26（6）：40-46.

[6]胡望水，張驁，王長(zhǎng)江，等.長(zhǎng)嶺坳陷地區(qū)嫩江組一段頁(yè)巖油資源評(píng)價(jià)[J].特種油氣藏，2014，21（1）：47-49.

[7]趙文智，鄒才能，汪澤成，等.富油氣凹陷“滿凹含油”論——內(nèi)涵與意義[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2004，31(2)：5-13.

[8]蔡佳，甘華軍，印斌浩. 南陽(yáng)凹陷南部陡坡帶成藏規(guī)律及有利勘探目標(biāo)預(yù)測(cè)[J].油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（3）：22-24,28.

[9]葛巖，黃志龍，唐振興，等. 松遼盆地南部黑帝廟次凹葡萄花油層油源條件及成藏機(jī)理[J].油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（3）：25-28.

[10]袁選俊，譙漢生.渤海灣盆地富油氣凹陷隱蔽油氣藏勘探[J].石油與天然氣地質(zhì)，2002，23(2)：130-133.

[11]趙賢正，盧學(xué)軍，王權(quán).富油氣凹陷的二次勘探[J].中國(guó)石油勘探，2010，15(2)：1-7.

[12]王春利，范邵雷，王世錄，等.斷裂對(duì)沿砂體側(cè)向運(yùn)移油氣聚集的控制作用[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2013，32（6）：32-35.

[13]王宣龍，白全勝，趙文杰.勝利油區(qū)低電阻率油層類型及成因研究[J].特種油氣藏，2004，11（1）：21-23.

[14]姚風(fēng)英. 勝利油區(qū)低電阻率油氣層勘探實(shí)踐[J].油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（1）：43-45.